專(zhuān)利名稱(chēng)：一種小型高效燃?xì)?燃油鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃燒鍋爐設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種采用無(wú)焰燃燒方式的小型燃?xì)?br> /燃油熱水鍋爐。
背景技術(shù)：
隨著燃燒技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保要求的提高，提高燃燒效率、降低污染物排放成為常規(guī)能源發(fā)展的兩大方向。火焰燃燒存在一定缺陷，局部高溫為N0x的生成提供了熱力條件，而N0x是燃燒排放物中污染環(huán)境的重要成分，煙氣后處理成本很高，故本發(fā)明采用了無(wú)焰燃燒技術(shù)，增設(shè)了燃燒反應(yīng)器，旨在增加燃燒反應(yīng)器與爐膛的輻射換熱，延長(zhǎng)鍋爐的煙氣流程，降低熱力N0x的排放量，提高小型燃?xì)?燃油鍋爐的熱效率，減小設(shè)備尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種采用無(wú)焰燃燒技術(shù)的小型高效燃?xì)?燃油鍋爐，實(shí)現(xiàn)"W"型三回程流道，鍋爐熱效率較高，可相對(duì)減小設(shè)備尺寸，降低污染物排放。本發(fā)明的共有特征包括帶有旋流燃料進(jìn)口 、旋流配風(fēng)口的燃燒器，兩端各均布四個(gè)調(diào)向板的燃燒反應(yīng)器和中間布有排管的爐膛，燃燒反應(yīng)器安裝在爐膛內(nèi)部，長(zhǎng)度占爐膛長(zhǎng)度的70 80 % ，橫截面積占爐膛橫截面積的60 80% ，包括燃料和配風(fēng)入口 、6個(gè)環(huán)形均布的旋流排煙孔、燃燒反應(yīng)器底面和燃燒反應(yīng)器筒體，在燃燒反應(yīng)器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)無(wú)焰燃燒以提高鍋爐效率，排管布置在燃燒反應(yīng)器外爐膛內(nèi)，排管不能接觸燃燒反應(yīng)器和爐膛，兩側(cè)空隙均不少于20厘米，鍋爐內(nèi)壁有一層水套，與排管相通，圓形或者方形鍋爐為臥式或者立式。 本發(fā)明的技術(shù)方案燃料(為燃?xì)饣蛘呷加?由燃燒器旋流噴入燃燒反應(yīng)器內(nèi)，遇到燃燒反應(yīng)器底面上的四個(gè)調(diào)向板，可改變煙氣的方向，使燃燒產(chǎn)物或者煙氣反向流至燃料入口外圍的旋流排煙孔處，部分煙氣經(jīng)旋流排煙孔排入爐膛內(nèi)，另一部分煙氣被高速進(jìn)料巻吸進(jìn)入燃燒區(qū)，排入爐膛內(nèi)的煙氣速度減慢，與排管進(jìn)行輻射與對(duì)流換熱。本發(fā)明中燃燒反應(yīng)器筒體由耐高溫材料碳化硅制成，燃燒反應(yīng)器底面為耐火水泥和耐火保溫涂料。燃燒反應(yīng)器內(nèi)部紊流增加了氣流與燃燒反應(yīng)器筒體的對(duì)流換熱，燃燒反應(yīng)器筒體與爐膛進(jìn)行強(qiáng)烈的輻射換熱，從而增加了爐膛與排管的輻射換熱，提高了鍋爐的熱效率。自燃燒器噴口到鍋爐排煙出口，燃燒生成物的流道為"W"型三回程，流程增長(zhǎng)，增加了傳熱的時(shí)間，提高了鍋爐熱效率，相應(yīng)地減小了設(shè)備尺寸。


圖1為本發(fā)明小型高效燃?xì)?燃油鍋爐的臥式結(jié)構(gòu)示意圖。 1為燃燒反應(yīng)器，2為鍋爐排煙出口 ， 3為排管，4為水套，5為燃燒反應(yīng)器底面，6為水管入口 ， 7為燃燒反應(yīng)器筒體，8為水管出口 ， 9為調(diào)向板，10為燃燒器噴口 ， 11為燃燒器，12為旋流排煙孔，13為旋流配風(fēng)口， 14為燃料進(jìn)口， 15為鍋爐保溫層，16為爐膛。
圖2為本發(fā)明小型高效燃?xì)?燃油鍋爐的A-A截面剖視圖。
圖3為本發(fā)明小型高效燃?xì)?燃油鍋爐的立式結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為燃燒反應(yīng)器1的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。 燃燒器11的油/氣進(jìn)口伸入燃燒反應(yīng)器1內(nèi)部2 3厘米，燃燒反應(yīng)器1的燃料進(jìn)口 14與燃燒器11密封配合，以防漏風(fēng)漏氣。在穩(wěn)定燃燒狀態(tài)下，燃料(為燃?xì)饣蛘呷加?由燃燒器11旋流噴入燃燒反應(yīng)器1內(nèi)，摻混部分循環(huán)煙氣，經(jīng)點(diǎn)燃后在燃燒反應(yīng)器1內(nèi)形成無(wú)焰燃燒，在燃燒反應(yīng)器底面5遇到邊角處的四個(gè)調(diào)向板9，燃燒產(chǎn)物或者煙氣反向流至燃料入口外圍的旋流排煙孔12處，部分煙氣經(jīng)旋流排煙孔12排入爐膛16內(nèi)，另一部分煙氣隨著告訴進(jìn)料循環(huán)進(jìn)入燃燒區(qū)，排入爐膛16內(nèi)的煙氣速度減慢，與排管3進(jìn)行對(duì)流換熱，換熱后的煙氣經(jīng)位于爐膛16后部的鍋爐排煙出口 2排出爐外。圓形或者方形鍋爐為臥式或者立式，燃燒反應(yīng)器1及排管3形狀與爐膛16適配，立式布置時(shí)燃燒器11位于鍋爐下部，鍋爐排煙出口 2位于鍋爐上部，如圖3所示。 水由水管入口 6流入鍋爐的水套4，吸收少量部分熱量后流入排管3，吸收大量熱量以后水溫增加到70 80C° ，由水管出口 8流出。鍋爐保溫層15用耐火磚、耐火水泥和耐高溫保溫涂料砌成。水套4有效減少了鍋爐保溫層15向環(huán)境的散熱損失。
本發(fā)明中燃燒反應(yīng)器1的油氣進(jìn)口和旋流排煙孔12距離較近，方向相反，利于換熱；燃燒反應(yīng)器1內(nèi)部紊流增加了氣流與燃燒反應(yīng)器筒體7的對(duì)流換熱，燃燒反應(yīng)器筒體7與爐膛16進(jìn)行輻射換熱，從而增加了爐膛16與排管3的輻射換熱，提高了鍋爐的熱效率。為防止燃燒反應(yīng)器1排出的高溫?zé)煔鈬姷饺紵?1上，旋流排煙孔12中有一個(gè)孔的旋向與其它孔不同，減少了水平方向的旋流分量，僅保留了豎直方向的旋流分量。調(diào)向板9與燃燒反應(yīng)器1的軸線成45。夾角，與燃燒反應(yīng)器底面5成45。夾角，燃燒反應(yīng)器l兩端各周向分布四個(gè)調(diào)向板9，其作用是改變?nèi)紵a(chǎn)物或者煙氣的流向，如圖4所示。
考慮到燃料可以為氣體或者輕柴油，在長(zhǎng)時(shí)間燃用輕柴油時(shí)燃燒反應(yīng)器1內(nèi)部壁面上可能會(huì)有輕度積灰或結(jié)渣，則使用脈動(dòng)式的燃燒器11可以解決積灰的問(wèn)題，即燃燒器11噴嘴為自激振蕩噴嘴，既可以清灰，又能形成固定頻率的貧富交替燃燒，并降低污染物排放，而燃?xì)鈺r(shí)沒(méi)有此問(wèn)題，使用普通旋流燃燒器即可。為保護(hù)燃燒器噴口 io附近不被高溫?zé)煔鉄龎?，?duì)燃燒器噴口 IO外部增加一耐火罩，并加厚該處附近的鍋爐保溫層15。
權(quán)利要求
一種采用無(wú)焰燃燒技術(shù)的小型高效燃?xì)?燃油鍋爐，主要由燃燒器(11)、燃燒反應(yīng)器(1)、爐膛(16)、排管(3)、水套(4)和鍋爐保溫層(15)組成，其特征在于燃燒反應(yīng)器(1)安裝在爐膛(16)內(nèi)部，排管(3)布在爐膛(16)內(nèi)燃燒反應(yīng)器(1)外，燃燒反應(yīng)器(1)及排管(3)布置形狀與火焰形狀和爐膛(16)適配，反應(yīng)物自燃燒器噴口(10)噴入燃燒反應(yīng)器(1)進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)物或者煙氣在內(nèi)部折回，煙氣經(jīng)旋流排煙孔(12)排入爐膛，后流經(jīng)排管(3)進(jìn)行換熱，最后由鍋爐排煙出口(2)排出。鍋爐排煙出口(2)設(shè)在燃燒反應(yīng)器(1)的后面，位于爐膛(16)后部的中間位置，使煙氣熱量充分釋放，整體實(shí)現(xiàn)“W”型三回程。
2. 如權(quán)利要求l所述的小型高效燃?xì)?燃油鍋爐，其特征在于燃燒反應(yīng)器底面(4)材 料為耐火水泥和耐熱保溫涂料，主要起隔熱保溫作用，燃燒反應(yīng)器筒體(7)材料為碳化硅， 增加了燃燒反應(yīng)器筒體(7)與爐膛(16)的強(qiáng)烈輻射換熱及爐膛(16)與排管(3)的輻射換 熱，鍋爐熱效率較高。
3. 如權(quán)利要求l所述的小型高效燃?xì)?燃油鍋爐，其特征在于燃燒反應(yīng)器(1)內(nèi)部 兩個(gè)端面上各裝有四個(gè)調(diào)向板(9)，以改變?nèi)紵裏煔獾姆较颍黾尤紵磻?yīng)器(1)內(nèi)部的紊流。
4. 如權(quán)利要求l所述的小型高效燃?xì)?燃油鍋爐，其特征在于在燃燒器噴口 (10)外圍的燃燒反應(yīng)器(1)底面上均布有六個(gè)旋流排煙孔(12)，與油氣入口距離較近但方向相反，以實(shí)現(xiàn)煙氣與進(jìn)料油氣的充分換熱。
全文摘要
本發(fā)明提出一種采用無(wú)焰燃燒技術(shù)的小型高效燃?xì)?燃油鍋爐，主要由燃燒器、燃燒反應(yīng)器、爐膛、排管、水套和鍋爐保溫層組成，其特征是燃料(燃?xì)饣蛘呷加?由燃燒器旋流噴入燃燒反應(yīng)器內(nèi)，摻混部分循環(huán)煙氣，在燃燒反應(yīng)器內(nèi)形成無(wú)焰燃燒，在燃燒反應(yīng)器底面遇到四個(gè)調(diào)向板，燃燒煙氣反向流至燃料入口外圍的旋流排煙孔處，部分煙氣經(jīng)旋流排煙孔排入爐膛內(nèi)，另一部分煙氣循環(huán)進(jìn)入燃燒區(qū)，排入爐膛內(nèi)的煙氣與排管進(jìn)行對(duì)流換熱，后經(jīng)位于爐膛后部的鍋爐排煙出口排出爐外。本發(fā)明增加了燃燒反應(yīng)器與爐膛的輻射換熱，實(shí)現(xiàn)“W”型三回程，鍋爐熱效率較高，污染物排放低，設(shè)備尺寸相對(duì)較小。
文檔編號(hào)F23C1/08GK101701746SQ20091018558
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者崔運(yùn)靜, 林其釗, 聶陳翰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)